JP2534105B2 - Solid-state imaging device and signal reading method thereof - Google Patents

Solid-state imaging device and signal reading method thereof

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JP2534105B2
JP2534105B2 JP63169052A JP16905288A JP2534105B2 JP 2534105 B2 JP2534105 B2 JP 2534105B2 JP 63169052 A JP63169052 A JP 63169052A JP 16905288 A JP16905288 A JP 16905288A JP 2534105 B2 JP2534105 B2 JP 2534105B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は固体撮像装置及びその信号読出し方法に関
し、特に垂直転送ラインも感光領域として用いた固体撮
像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device and a signal reading method thereof, and more particularly to a solid-state imaging device using a vertical transfer line as a photosensitive area.

(従来技術) 従来より、例えばフレーム転送方式の固体撮像装置
は、光電変換とアナログシフトレジスタの両方の役目を
兼ねる垂直CCDと水平CCDとから成っており、垂直ブラン
キング期間に受光部から送り込まれた1画面分の信号電
荷を蓄積部にいったんためたのち、ゆっくりと最下部の
水平CCDに1行ずつ送り順次読み出している。
(Prior Art) Conventionally, for example, a frame transfer type solid-state imaging device is composed of a vertical CCD and a horizontal CCD that serve both as a photoelectric conversion and an analog shift register, and is sent from a light receiving unit during a vertical blanking period. After the signal charge for one screen is stored in the storage unit once, it is slowly sent to the horizontal CCD at the bottom row by row and read out sequentially.

また、インターライン転送方式の固体撮像装置は、第
6図に示すように、複数のフォトトダイオードからなる
受光エレメント5とCCDの垂直及び水平シフトレジスタ
7,8とから構成されており、1フレーム期間フォトダイ
オードに蓄えられた信号電荷を、垂直ブランキング期間
に転送ゲート6を開けて一斉に垂直CCDに送る。転送ゲ
ート6を閉じたのち、電荷は順次下方に転送され、水平
CCDを通して出力端9で読み出される。
In addition, as shown in FIG. 6, the interline transfer type solid-state imaging device includes a light receiving element 5 including a plurality of photodiodes and a vertical and horizontal shift register of a CCD.
7 and 8, the signal charge accumulated in the photodiode for one frame period is sent to the vertical CCD all at once by opening the transfer gate 6 during the vertical blanking period. After closing the transfer gate 6, the charges are sequentially transferred downward,
It is read at the output terminal 9 through the CCD.

ここで受光エレメントを除く転送ゲート6及びシフト
レジスタ7,8の表面はアルミニウム膜等で遮光(図中、
斜線で示す領域)され、外部光による雑音成分等が信号
電荷に混入しないようになっている。
Here, the surfaces of the transfer gate 6 and the shift registers 7 and 8 excluding the light receiving element are shielded by an aluminum film or the like (in the figure,
A shaded area) is provided so that noise components and the like due to external light do not mix with the signal charge.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、これら固体撮像装置にあっては、フレ
ーム転送方式の場合、受光部が電荷の集積と転送の2つ
の機能を有しているので、実効的な信号電荷の集積時間
を長く出来ず、感度の向上を困難にしていた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in these solid-state imaging devices, in the case of the frame transfer method, since the light receiving section has two functions of charge accumulation and transfer, an effective signal charge is obtained. It was difficult to increase the integration time, and it was difficult to improve the sensitivity.

また、入射光がCCDを構成する転送電極で吸収や反射
されるため、特に短波長光に対する光感度が低いと言う
問題があった。
In addition, since incident light is absorbed or reflected by the transfer electrode that constitutes the CCD, there is a problem that the photosensitivity is particularly low for short wavelength light.

一方、インターライン転送方式の場合、図からも明ら
かなように、遮光されたシフトレジスタ等が受光部内に
存在することになるため、光の集積効率の向上が困難で
あり、また、1チャンネル毎に遮光膜部分があるので、
水平方向の解像力が低下する問題があった。
On the other hand, in the case of the interline transfer method, as is clear from the figure, it is difficult to improve the light integration efficiency because a light-shielded shift register and the like are present in the light receiving section, and it is difficult to improve Since there is a light shielding film part in
There is a problem that the resolution in the horizontal direction decreases.

本発明は、このような事情に鑑みなされたてもので、
感度及び解像力を共に向上した固体撮像装置を提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made in view of such circumstances,
It is an object of the present invention to provide a solid-state image pickup device having both improved sensitivity and resolution.

また、このような固体撮像装置の信号をデジタル記録
に適した方法で読み出す信号読出し方法を提供すること
を目的とする。
Another object of the present invention is to provide a signal reading method for reading the signal of such a solid-state image pickup device by a method suitable for digital recording.

(課題を解決するための手段及び作用) すなわち、本発明の上記目的は、少なくとも複数個の
受光エレメントからなる感光領域と、該受光エレメント
の垂直1列ごとに付属する垂直電荷転送部及び水平電荷
転送部を有し、その際垂直電荷転送部は、受光エレメン
トで形成された電荷を転送するだけでなく、自身で光電
変換も行うことができ、かつ垂直電荷転送部において3
原色または補色のうち長波長の1つの色(例えばR)の
信号を形成し、受光エレメントにおいて残りの2つの色
(例えばGとB)の信号を形成する色フィルタがそれぞ
れ配置されていることを特徴とする固体撮像装置により
達成される。
(Means and Actions for Solving the Problems) That is, the above-mentioned object of the present invention is to provide a photosensitive region including at least a plurality of light-receiving elements, a vertical charge transfer section and a horizontal charge that are attached to each vertical column of the light-receiving element. The vertical charge transfer unit has a transfer unit, in which case the vertical charge transfer unit can not only transfer the charges formed in the light receiving element, but also perform photoelectric conversion by itself, and the vertical charge transfer unit can perform the photoelectric conversion.
A color filter that forms a signal of one color (for example, R) having a long wavelength of the primary color or the complementary color and forms signals of the remaining two colors (for example, G and B) in the light receiving element is arranged. This is achieved by a solid-state image pickup device having a feature.

また、本発明の他の目的は、前記固体撮像装置を所定
期間だけ露光して生成された信号電荷のうち、まず水平
電荷転送部を介して垂直電荷転送部内に形成された第1
の色の信号電荷を、次に受光エレメントに形成された第
2の色の信号電荷を垂直電荷転送部へ転送し、水平電荷
転送部を介して第2の色の信号電荷を、次に受光エレメ
ントに形成された第3の色の信号電荷を垂直電荷転送部
に転送し、水平電荷転送部を介して第3の色の信号電荷
を、それぞれ面順次に読出すことを特徴とする固体撮像
装置の信号読出し方法により達成される。
In addition, another object of the present invention is to first form a signal charge, which is generated by exposing the solid-state imaging device for a predetermined period of time, first in a vertical charge transfer unit via a horizontal charge transfer unit.
Signal charge of the second color, the signal charge of the second color formed in the light receiving element next is transferred to the vertical charge transfer section, and the signal charge of the second color is received next through the horizontal charge transfer section. Solid-state imaging characterized in that the signal charges of the third color formed on the element are transferred to the vertical charge transfer section, and the signal charges of the third color are read out in the frame sequential manner through the horizontal charge transfer section. This is achieved by the signal reading method of the device.

本発明の固体撮像装置は、垂直電荷転送部に光シール
ドを設けていないので、自身で光信号電荷を形成するこ
ともできる。感光領域と垂直電荷転送部の上には、たと
えばマイクロカラーフィルタが設けられており、感光領
域のそれぞれ受光エレメントは、BまたはGの色に割り
当てられ、かつ、垂直電荷転送部はRの色信号を発生す
るように構成されている。
Since the solid-state imaging device of the present invention does not have an optical shield in the vertical charge transfer section, it can also form an optical signal charge by itself. For example, a micro color filter is provided on the photosensitive area and the vertical charge transfer section, and each light receiving element in the photosensitive area is assigned to a color of B or G, and the vertical charge transfer section outputs an R color signal. Is configured to generate.

そして、メカ・シャッタ等の併用により露光時間を規
制して各色の信号電荷を形成し、シャッタを閉じたのち
各色の信号電荷を面順次に取り出すことにより、混色の
ない出力が得られる。
Then, the exposure time is regulated by the combined use of a mechanism and a shutter to form the signal charges of each color, and after closing the shutter, the signal charges of each color are taken out in a frame-sequential manner to obtain an output without color mixture.

(実施例) 以下、本発明の1実施例を図面を用いて説明する。(Example) Hereinafter, one example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明による固体撮像装置の概略構成図であ
り、受光部10及び水平電荷転送部11を簡略化した個々の
ブロックとして示している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device according to the present invention, in which the light receiving portion 10 and the horizontal charge transfer portion 11 are shown as simplified individual blocks.

受光部10は、同図中、点線の矩形で示すような垂直方
向に並べられた光電変換素子で形成される受光エレメン
ト群からなる感光領域14と、該感光領域14の1列毎に付
属する垂直電荷転送部15から形成され、複数の感光領域
14と垂直電荷転送部15が水平方向(図中、左右方向)に
交互に設けられている。
The light receiving unit 10 is attached to each of the photosensitive regions 14 formed by a group of light receiving elements formed of photoelectric conversion elements arranged in a vertical direction as shown by a dotted rectangle in FIG. A plurality of photosensitive regions formed from the vertical charge transfer unit 15.
The vertical charge transfer portions 15 and the vertical charge transfer portions 15 are alternately provided in the horizontal direction (the horizontal direction in the drawing).

感光領域14の各受光エレメントの表面には、記号B及
びGで示す青色フィルタと緑色フィルタが縦方向に交互
に設けられている。
On the surface of each light receiving element in the photosensitive region 14, blue filters and green filters indicated by symbols B and G are alternately provided in the vertical direction.

垂直電荷転送部15は、同図中、点線の矩形で示すよう
に、感光領域14の各受光エレメント毎に対応するように
並べられた転送エレメントから成り、各転送エレメント
は光電変換機能を有すると共に、相互の転送動作でもっ
て信号電荷を下方向へ転送する機能を有している。すな
わち、垂直電荷転送部15は自己走査型撮像デバイスより
なっている。
The vertical charge transfer portion 15 is composed of transfer elements arranged so as to correspond to each light receiving element of the photosensitive area 14 as shown by a dotted rectangle in the figure, and each transfer element has a photoelectric conversion function. , And has a function of transferring signal charges downward by mutual transfer operations. That is, the vertical charge transfer unit 15 is composed of a self-scanning image pickup device.

この垂直電荷転送部15の表面には、記号Rで示す赤色
フィルタがストライプ状に設けられている。
On the surface of the vertical charge transfer portion 15, a red filter indicated by the symbol R is provided in a stripe shape.

受光部10の出力側には、転送ゲートTgを介して水平方
向に信号電荷を転送する水平CCDよりなる水平電荷転送
部11が配置され、更に水平電荷転送部11に転送された信
号電荷は出力アンプ12を通して出力端子13から読み出さ
れる。
On the output side of the light receiving unit 10, a horizontal charge transfer unit 11 composed of a horizontal CCD that transfers the signal charge in the horizontal direction via a transfer gate Tg is arranged, and the signal charge transferred to the horizontal charge transfer unit 11 is output. It is read from the output terminal 13 through the amplifier 12.

次に、第2図に基づいて受光部10の構成を説明する。 Next, the configuration of the light receiving unit 10 will be described with reference to FIG.

フィルタR下の垂直電荷転送部15には水平方向に延設
された複数本のポリシリコン製転送電極18,19が設けら
れており、2相駆動(φV1〜φV2)されて電荷を下方向
へ順次転送する。一方、感光領域14のフィルタG及びB
の下の受光エレメント表面は開口されて前記転送電極1
7,18が設けられていない。その代わり各感光領域14上に
は垂直方向に沿って第3の薄いポリシリコン電極20が設
けられている。
The vertical charge transfer section 15 under the filter R is provided with a plurality of polysilicon transfer electrodes 18 and 19 extending in the horizontal direction and is driven by two-phase driving (φV 1 to φV 2 ) to lower the charge. Transfer sequentially. On the other hand, filters G and B in the photosensitive area 14
The surface of the light receiving element below is opened so that the transfer electrode 1
7,18 are not provided. Instead, a third thin polysilicon electrode 20 is provided on each photosensitive region 14 along the vertical direction.

また、点線で示すチャンネルストッパで囲まれた受光
エレメントと垂直電荷転送部15を形成する転送エレメン
トとの間には、図には示されていないが、固定したポテ
ンシャル障壁が形成され、転送エレメントで発生した信
号電荷を受光エレメントへ移さないように設けている。
Further, although not shown in the figure, a fixed potential barrier is formed between the light receiving element surrounded by the channel stopper indicated by the dotted line and the transfer element forming the vertical charge transfer unit 15. It is provided so that the generated signal charges are not transferred to the light receiving element.

すなわち、前記ポテンシャル障壁を境にしてポテンシ
ャル電位が上下動する受光エレメント及び転送エレメン
トにおいて、受光エレメントは電荷蓄積時に前記第3の
薄いポリシリコン電極20により電圧φpが印加されて前
記障壁よりも深く設けられて信号電荷を蓄積し、フィー
ルド転送時には前記障壁よりも高いポテンシャルレベル
に設けられて電荷が転送エレメントへ転送される。一
方、転送エレメントは蓄積時よりもポテンシャルレベル
が上がる電荷転送時においても前記障壁よりもレベルが
高くならないように設けてある。
That is, in the light receiving element and the transfer element in which the potential potential moves up and down with the potential barrier as a boundary, the light receiving element is provided deeper than the barrier because the voltage φp is applied by the third thin polysilicon electrode 20 during charge accumulation. The signal charges are stored therein, and are stored at a potential level higher than the barrier during field transfer to transfer the charges to the transfer element. On the other hand, the transfer element is provided so that the level does not become higher than the barrier even when the charge is transferred, which has a higher potential level than when the charge is stored.

また、本発明の固体撮像装置の特長の1つは、長波長
光(色R)の信号電荷を形成するフィルタが垂直電荷転
送部上に配置されており、この長波長の光信号電荷が他
の波長の光信号電荷に先立って、最先に読み出されるこ
とにある。
Further, one of the features of the solid-state imaging device of the present invention is that a filter that forms a signal charge of long-wavelength light (color R) is arranged on the vertical charge transfer unit, and this long-wavelength optical signal charge is another. That is, the signal is read first before the optical signal charge of the wavelength.

これは、長波長の光信号電荷は、光の漏れ込みや基板
深部で発生したキャリアの拡散が大きく、他の受光エレ
メントへの影響が大きいことによる。
This is because the long-wavelength optical signal charge has large leakage of light and diffusion of carriers generated in the deep portion of the substrate, and has a great influence on other light receiving elements.

上述のように構成された本発明の固体撮像装置は転送
部にもフィルタが配置されて遮光膜が取り除かれている
ため、各色の信号電荷を混色なく読み出すためには、電
子スチルカメラ等に適用してシャッタにより露光期間を
制限し、露光終了後に電荷の転送を行う必要がある。
In the solid-state imaging device of the present invention configured as described above, the filter is also arranged in the transfer section and the light-shielding film is removed. Then, it is necessary to limit the exposure period by the shutter and transfer the charges after the exposure is completed.

第3図は本発明の固体撮像装置が電子スチルカメラに
適用された場合の電荷読み出しのシーケンスを示したも
のである。
FIG. 3 shows a charge reading sequence when the solid-state imaging device of the present invention is applied to an electronic still camera.

固体撮像装置は、シャッタが開放される直前の未露光
状態において、各色フィルタ下に生じた暗電流の掃き出
し動作が一斉に行われる。次いで、シャッタの開放によ
り所定期間だけ露光が行われる。この間、第2図に示し
た転送電極18,19の何れか一方の電極と、第3の電極20
は電圧が印加された「High」レベルに設けられて電荷の
蓄積が行われる。
In the solid-state imaging device, in the unexposed state immediately before the shutter is opened, the sweeping operation of the dark current generated under each color filter is performed all at once. Then, the shutter is opened to perform exposure for a predetermined period. During this period, either one of the transfer electrodes 18 and 19 shown in FIG.
Is provided at a "High" level to which a voltage is applied to accumulate charges.

なお、電荷蓄積時に転送電極18,19の何れか一方を「H
igh」レベルに設け、他方電極を「Low」レベルに設ける
ことにより、この「Low」レベル電極下は垂直方向のポ
テンシャル障壁として作用する。
Either one of the transfer electrodes 18 and 19 is set to “H
By providing the electrode at the "igh" level and the other electrode at the "Low" level, the lower part of the "Low" level electrode acts as a potential barrier in the vertical direction.

所定期間の露光が行われてシャッタが閉じると、読出
モードになってフィルタ下に発生した信号電荷は各色毎
に面順次に読み出される。そして、デバイスは再び次の
撮像モードに入る。
When exposure is performed for a predetermined period of time and the shutter is closed, the read mode is set and the signal charges generated under the filter are read frame by frame for each color. Then, the device enters the next imaging mode again.

第4図は読出モードにおける読出しタイミングを示し
ている。
FIG. 4 shows the read timing in the read mode.

まず、垂直電荷転送部15の転送電極18(φV1)下に蓄
積されたR信号の電荷が読み出される。その際、電極20
(φp)は「High」レベルに維持されており、感光領域
14下に発生するG及びBの信号電荷はそのまま蓄積状態
に置かれる。転送電極18,19は交互に駆動(φV1〜φ
V2)して電荷を下方向に垂直転送し、出力側より1行毎
に水平CCDに送る。水平CCDは2相駆動(φH1〜φH2)さ
れて電荷を水平方向に高速転送し、出力アンプ12は読出
しタイミング(φs)に従って1行分の信号電荷を出力
端子13より読み出す。そして、垂直電荷転送部15に発生
したR信号は、前記動作の繰り返しによって1/60秒間に
全て読み出され、フレームメモリ等に記憶されてフレー
ム画を形成する。
First, the charge of the R signal accumulated under the transfer electrode 18 (φV 1 ) of the vertical charge transfer unit 15 is read. At that time, the electrode 20
(Φp) is maintained at “High” level,
The signal charges of G and B generated under 14 are left in the accumulation state as they are. Transfer electrodes 18 and 19 are driven alternately (φV 1 to φ
V 2 ) and vertically transfer the charges downward, and send them to the horizontal CCD row by row from the output side. The horizontal CCD is driven in two phases (φH 1 to φH 2 ) to transfer charges in the horizontal direction at high speed, and the output amplifier 12 reads out the signal charges for one row from the output terminal 13 in accordance with the read timing (φs). Then, the R signal generated in the vertical charge transfer unit 15 is completely read out in 1/60 seconds by repeating the above operation and stored in a frame memory or the like to form a frame image.

次に、本実施例では感光領域14のBフィルタに対応し
た信号電荷が読み出される。電極20(φp)が「Low」
レベルに設けられると共に、この受光エレメントに対応
した転送エレメント上の転送電極18(φV1)が「High」
レベルに設けられると、電荷は感光領域14から垂直電荷
転送部15にフィールドシフトされる。フィールドシフト
された信号電荷は、R信号の場合と同様、転送電極18,1
9により垂直転送され、更に水平CCD、出力アンプを介し
て出力端子13から1行毎に順次読み出される。そして、
1/60秒間に色Bの信号電荷は全て読み出される。
Next, in this embodiment, the signal charge corresponding to the B filter in the photosensitive area 14 is read out. Electrode 20 (φp) is "Low"
The transfer electrode 18 (φV 1 ) on the transfer element corresponding to this light receiving element is set to “High”
When provided at the level, the charges are field-shifted from the photosensitive area 14 to the vertical charge transfer portion 15. The field-shifted signal charge is transferred to the transfer electrodes 18, 1 as in the case of the R signal.
The data is vertically transferred by 9 and further sequentially read from the output terminal 13 row by row through the horizontal CCD and the output amplifier. And
All the signal charges of color B are read out in 1/60 seconds.

色Bの信号電荷の読み出しが終了すると、最後に感光
領域14のGフィルタに対応した信号電荷が読み出され
る。すなわち、電極20(φp)が「Low」レベルに設け
られると共に、Gフィルタの受光エレメントに対応した
転送エレメント上の転送電極19(φV2)が「High」レベ
ルに設けられることにより、信号電荷は垂直電荷転送部
15にフィールドシフトされる。垂直電荷転送部15にフィ
ールドシフトされた色Gの信号電荷は、先の色R及びB
の信号電荷と同様に転送電極18,19により垂直転送さ
れ、更に、水平CCDを介して1/60秒間に全て読み出され
る。
When the reading of the signal charge of the color B is completed, the signal charge corresponding to the G filter of the photosensitive area 14 is finally read. That is, since the electrode 20 (φp) is provided at the “Low” level and the transfer electrode 19 (φV 2 ) on the transfer element corresponding to the light receiving element of the G filter is provided at the “High” level, the signal charge is Vertical charge transfer unit
Field-shifted to 15. The signal charges of the color G field-shifted to the vertical charge transfer unit 15 are the same as the colors R and B described above.
The signal charges are vertically transferred by the transfer electrodes 18 and 19 in the same manner as the signal charges of, and all are read out in 1/60 seconds via the horizontal CCD.

第5図は、本発明の固体撮像装置が適用されて好適と
なる電子スチルカメラの概念を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing the concept of an electronic still camera to which the solid-state imaging device of the present invention is preferably applied.

図において、結像光学系21及びシャッタ22を通して入
射される被写体の像は、駆動IC23によって制御される本
発明の固体撮像装置24により撮像され、R、G、Bに色
分解された3原色成分の画像信号が面順次式に出力され
る。
In the figure, an image of a subject incident through an imaging optical system 21 and a shutter 22 is picked up by a solid-state image pickup device 24 of the present invention controlled by a drive IC 23, and is separated into three primary color components R, G, B. Image signals are output in a frame-sequential manner.

面順次式に出力された画像信号は、第1色目(本実施
例では色R)のフイールド信号がアナログ信号処理回路
25に供給されて各種信号処理されたのち、A/D変換回26
でデジタル化され、更に、デジタル信号処理回路27に供
給されて補間や帯域圧縮等の信号処理が行われたのち、
メモリーカード28に記録される。
In the image signal output in the frame-sequential manner, the field signal of the first color (color R in this embodiment) is an analog signal processing circuit.
After being supplied to 25 and undergoing various signal processing, A / D conversion circuit 26
After being digitized by and further supplied to the digital signal processing circuit 27 and subjected to signal processing such as interpolation and band compression,
It is recorded on the memory card 28.

なお、前記アナログ信号処理回路25は、サンプルホー
ルド回路25a、増幅器25b及びガンマ補正回路25cによっ
て構成されており、また固体撮像装置24及び各信号処理
回路等は同期信号発生器29からの同期信号により制御さ
れている。
The analog signal processing circuit 25 is composed of a sample hold circuit 25a, an amplifier 25b, and a gamma correction circuit 25c, and the solid-state image pickup device 24 and each signal processing circuit, etc. are provided with a synchronization signal from a synchronization signal generator 29. Controlled.

次に、固体撮像装置24から出力される第2色目(色
B)のフィールド信号が同様にデジタル化されてメモリ
ーカード28に記録されたのち、最後に第3色目(色G)
のフィールド信号が記録される。
Next, the field signal of the second color (color B) output from the solid-state imaging device 24 is similarly digitized and recorded in the memory card 28, and finally the third color (color G).
Field signals are recorded.

そして、メモリーカード28に記録された3フィールド
の画像信号は再生時に同時に読み出されて1カラー画面
を構成する。
Then, the image signals of the three fields recorded on the memory card 28 are simultaneously read at the time of reproduction to form one color screen.

前記実施例では、R、G、B3原色フィルタを用いた
が、本発明はこれに限定されるものでなく、例えばCy、
Mg、Yeの補色系を用いることもできる。この際、垂直電
荷転送部上には、Cyフィルタが配置される。
Although the R, G, B3 primary color filters are used in the above-mentioned embodiment, the present invention is not limited to this, and for example, Cy,
A complementary color system of Mg and Ye can also be used. At this time, a Cy filter is arranged on the vertical charge transfer unit.

また、前記実施例は、垂直電荷転送部が2相駆動され
る場合を述べたが、3相或いは4相駆動であっても良
い。
Further, in the above-described embodiment, the case where the vertical charge transfer unit is driven in two phases is described, but it may be driven in three phases or four phases.

また更に、前記実施例では、ノンインターレス方式を
記載したが、インターレス方式として垂直方向の1行お
きに読み出したAフイールドと、同様に垂直方向の1行
おきに読み出したBフィールドの信号から静止画像を形
成することもできる。
Furthermore, although the non-interlace method is described in the above-mentioned embodiment, the A field read every other row in the vertical direction as the interlace method and the signal of the B field similarly read every other row in the vertical direction. Still images can also be formed.

(発明の効果) 以上記載したとおり、本発明の固体撮像装置によれ
ば、垂直電荷転送部も光電変換機能を有したことによ
り、受光エレメント数が増加して解像力の向上が図れ
る。また、受光可能な領域が増加するので、感度を上げ
ることができる。また、各色の画像信号が面順次式に出
力されるので、後段の信号処理系は全て1チャンネル化
でき、回路規模を小さくできる。また、面順次式の出力
のため、各色毎のリアルタイム画像処理が容易であり、
A/D変換回路及びその他のデジタル信号処理の負担が小
さくできる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the solid-state imaging device of the present invention, since the vertical charge transfer unit also has the photoelectric conversion function, the number of light-receiving elements is increased and the resolution can be improved. Moreover, since the area where light can be received increases, the sensitivity can be increased. Further, since the image signals of the respective colors are output in the frame-sequential manner, all the signal processing systems in the subsequent stages can be made into one channel and the circuit scale can be reduced. In addition, since it is a frame-sequential output, real-time image processing for each color is easy,
The load on the A / D conversion circuit and other digital signal processing can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による固体撮像装置の1実施例の構成を
示す概略構成図、第2図は第1図の受光部の構造を表面
より示した要部表面図、第3図は本発明の固体撮像装置
の信号読み出しシーケンスを説明する図、第4図は本発
明の固体撮像装置を電子スチルカメラに適用した際の信
号の読み出しを説明するタイミング図、第5図は電子ス
チルカメラの構成を示したブロック図、第6図は従来の
固体撮像装置を示す概略構成図である。 10:受光部、11:水平電荷転送部 12:出力アンプ、13:出力端子 14:感光領域、15:感光転送領域 18、19:転送電極、20:第3の電極 24:固体撮像装置 R:赤フィルタ、G:緑フィルタ B:青フィルタ
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of one embodiment of a solid-state image pickup device according to the present invention, FIG. 2 is a main part surface view showing the structure of the light receiving part of FIG. 1 from the surface, and FIG. 3 is the present invention. FIG. 4 is a timing diagram for explaining a signal read sequence of the solid-state imaging device, FIG. 4 is a timing diagram for explaining signal reading when the solid-state imaging device of the present invention is applied to an electronic still camera, and FIG. 5 is a configuration of the electronic still camera. FIG. 6 is a schematic block diagram showing a conventional solid-state imaging device. 10: Light receiving part, 11: Horizontal charge transfer part 12: Output amplifier, 13: Output terminal 14: Photosensitive area, 15: Photosensitive transfer area 18, 19: Transfer electrode, 20: Third electrode 24: Solid-state imaging device R: Red filter, G: Green filter B: Blue filter

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも複数個の受光エレメントからな
る感光領域と、該受光エレメントの垂直1列ごとに付属
する垂直電荷転送部及び水平電荷転送部を有し、その際
垂直電荷転送部は、受光エレメントで形成された電荷を
転送するだけでなく、自身で光電変換も行うことがで
き、かつ垂直電荷転送部において3原色または補色のう
ち長波長の1つの色(例えばR)の信号を形成し、受光
エレメントにおいて残りの2つの色(例えばGとB)の
信号を形成する色フィルタがそれぞれ配置されているこ
とを特徴とする固体撮像装置。
1. A photosensitive area comprising at least a plurality of light receiving elements, and a vertical charge transfer section and a horizontal charge transfer section attached to each vertical column of the light receiving elements, wherein the vertical charge transfer section is provided with a light receiving section. Not only the charge formed by the element can be transferred but also photoelectric conversion can be performed by itself, and a signal of one long wavelength (for example, R) of three primary colors or complementary colors is formed in the vertical charge transfer unit. A solid-state image pickup device, wherein color filters for forming signals of the remaining two colors (for example, G and B) are respectively arranged in the light receiving element.
【請求項2】少なくとも複数個の受光エレメントからな
る感光領域と、該受光エレメントの垂直1列ごとに付属
する垂直電荷転送部及び水平電荷転送部を有し、その際
垂直電荷転送部は、受光エレメントで形成された電荷を
転送するだけでなく、自身で光電変換も行うことがで
き、かつ垂直電荷転送部において3原色または補色のう
ち長波長の1つの色(例えばR)の信号を形成し、受光
エレメントにおいて残りの2つの色(例えばGとB)の
信号を形成する色フィルタがそれぞれ配置されている固
体撮像装置を所定期間だけ露光して生成された信号電荷
のうち、まず水平電荷転送部を介して垂直電荷転送部内
に形成された第1の色の信号電荷を、次に受光エレメン
トに形成された第2の色の信号電荷を垂直電荷転送部へ
転送し、水平電荷転送部を介して第2の色の信号電荷
を、次に受光エレメントに形成された第3の色の信号電
荷を垂直電荷転送部に転送し、水平電荷転送部を介して
第3の色の信号電荷を、それぞれ面順次式に読出しかつ
記録することを特徴とする固体撮像装置の信号読出し方
法。
2. A photosensitive region comprising at least a plurality of light receiving elements, and a vertical charge transfer section and a horizontal charge transfer section attached to each vertical row of the light receiving elements, wherein the vertical charge transfer section is provided with a light receiving element. Not only the charge formed by the element can be transferred but also photoelectric conversion can be performed by itself, and a signal of one long wavelength (for example, R) of three primary colors or complementary colors is formed in the vertical charge transfer unit. Of the signal charges generated by exposing the solid-state imaging device in which the color filters for forming the signals of the remaining two colors (for example, G and B) are respectively arranged in the light receiving element for a predetermined period, the horizontal charge transfer is first performed. The signal charge of the first color formed in the vertical charge transfer section via the transfer section and the signal charge of the second color formed in the light receiving element next are transferred to the vertical charge transfer section to transfer the horizontal charge transfer section. Signal charge of the second color through the section, and then transfer the signal charge of the third color formed in the light receiving element to the vertical charge transfer section, and the signal of the third color through the horizontal charge transfer section. A signal reading method for a solid-state image pickup device, comprising: reading and recording charges in a frame-sequential manner.
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